浅析“逆作法”下穿地道工程设计

浅析“逆作法”下穿地道工程设计

周成彦

（济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司山东济南250000）

【摘要】比较“逆作法”与“常规法”下穿地道工程设计的特点，前者具有节省工程造价、缩短工期、降低对现状交叉口交通影响的优点。中山市博爱路银通街下穿地道工程即采用了“逆作法”的设计理念，经测算可节省基坑支护工程费用约1300万元。“逆作法”下穿地道工程设计在结构稳定性及防水方面略显薄弱，应根据不同项目的地质特点，适当采取加强止水帷幕、加固坑底土体、增加排水泵机等措施。

【关键词】逆作法；下穿地道；设计

【中图分类号】TU990.3【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）06-0058-02

1.背景概述

伴随着城市空间的加速扩张和交通供需矛盾的日益凸显，交通拥堵成为越来越困扰城市管理者的问题，而交通拥堵的症结往往在交叉口，因此针对交叉口的立交化改造成为了缓解交通拥堵问题的有效途径之一。

相比于高架桥，下穿地道可腾出地面以美化、绿化城市，扩大城市的开放空间，是世界城市发展的必然趋势，也是衡量一个城市现代化的重要标志[1]，因此在人口稠密和建筑物集中的中心城区更倾向于建设下穿地道。

2.“常规法”的设计特点

（1）先挖基坑后施工主体，支护结构与主体结构分离（即顺做法），支护方式可以采用排桩+锚（或撑）、地下连续墙、加劲水泥土墙等。

（2）地道暗埋段采用钢筋砼双孔箱涵整体结构，敞口段采用U型钢筋砼整体结构。

（3）暗埋段和敞口段除底板上设置沥青砼面层外，一般在面层下设置50cm厚素砼作为压重层；对于侧墙高度高于3m的敞口段，在底板下加设抗拔桩，以加强底板的抗浮。

图1常规下穿地道工程设计图

3.“逆作法”的设计特点

地道暗埋段做法类似简支梁桥，上部结构采用两孔预制预应力空心板梁，下部结构桥台采用密打搅拌桩结合钻孔桩，中间设置柱式桥墩；敞口段侧壁则直接利用支护的结构。

“逆作法”下穿地道施工的主要步骤为：①封闭辅道交通，实施地面辅道及水泥搅拌桩止水帷幕，搅拌桩完成后及时实施钻孔灌注桩以便相互咬合；②开放辅道交通，封闭下穿地道实施区域，根据支护桩强度先开挖顶上一定高度土体，然后现浇钢筋砼路面板；③开挖下穿地道暗埋段土体，然后实施桥面铺装；④开放桥面交通，逐步实施地道内路面及装修排水工程等；⑤工程完成，泵站运行排除地面雨水及少量地下水。

相比于常规做法，“逆作法”的优点如下：

（1）直接利用支护工程作为永久使用的主体结构侧壁，可节省工程支护方面的费用；另外，由于地道路面结构不存在浮力作用，可节省地道抗浮方面的费用。

（2）由于上述③、④施工步骤可以同时进行，因此可缩短工期，在环境复杂的闹市区，上述优点表现得更为突出。

（3）可减少施工开挖宽度，并提前开放地面交通，有利于施工期间交通组织和降低对现状交通的影响。

4.设计案例简介

中山市博爱路银通街下穿地道工程，即采用了“逆作法”的设计理念，下面对该工程设计进行简要介绍。

4.1主要技术标准

图2暗埋段结构横断面设计图

图4地道排水沟平面设计图

4.3施工注意事项

（1）地道采用相互咬合的水泥搅拌桩与钻孔灌注桩作为止水帷幕，搅拌桩桩间纵向咬合30cm、横向咬合15cm，搅拌桩与钻孔灌注桩之间的咬合按照30cm控制。原则上应确保桩间连续咬合施工以保证止水帷幕的止水性能。水泥搅拌桩应连续施工并控制桩的垂直度及咬合距离，钻孔灌注桩应根据土质情况，宜在搅拌桩施工完2~4天内施工钻孔桩，以钻孔不塌孔又能咬合水泥搅拌桩为原则。为确保止水效果，水泥搅拌桩必须采用三轴水泥土搅拌机。

（2）本工程按逆作法施工进行设计，因此必须施工支护桩及止水帷幕和支护体的上下支护系统，并且达到设计强度后，方可开挖土方。暗挖段考虑利用敞口段作为出土通道，支护桩采用非均匀的对称配筋，施工时必须确保钢筋笼的定位准确。施工开挖过程中必须进行监测，开工前应制定详细的监测方案并经设计及相关部门批准后，进行监测。

5.结语

“逆作法”的设计理念在建筑工程的设计与施工过程中已得到广泛应用，然而在市政工程中却应用较少。“常规法”的下穿地道设计，基坑开挖所设的地道支护工程，在主体完成后，基本即废弃，参考2012年建成的中山市博爱路悦来南路下穿地道工程，基坑支护工程费用约1300万元，若采用“逆作法”则可节省该费用，因此“逆作法”设计可显著降低工程建安费，实现更大的工程经济效益。需要注意的是，“逆作法”在结构稳定性及防水方面略显薄弱，应根据不同项目的地质特点，适当采取加强止水帷幕、加固坑底土体、增加排水泵等措施。

参考资料

[1]蒋曙杰.逆作法施工在城市地下空问开发中的应用及发展前景述评[J].建筑施工,2004年,第26卷第4期.